Design thinking är en iterativ och användarcentrerad metod som syftar till att förstå och lösa problem genom att fokusera på användarnas behov, genom experimenterande och kontinuerlig feedback. Denna metod kombinerar abduktiv, induktiv och deduktiv tänkande, vilket innebär att den omfattar alla aspekter av ett problem, från att förstå vad det handlar om, till hur det ska lösas, och vad resultatet bör vara. Design thinking är inte en enkel problemlösningsteknik, utan en dynamisk och anpassningsbar process som fokuserar på människorna som påverkas av problemet, snarare än bara tekniska lösningar.

När vi talar om design thinking i praktiken, kommer vi ofta till exempel på framgångsrika företag som har använt denna metod för att omvandla sina idéer till globala framgångar. Ett av de mest anmärkningsvärda exemplen är Airbnb, som 2009 var nära konkurs. Företaget kämpade med att få kunder att boka boenden, och intäkterna var så låga som 200 dollar i veckan. Grundarna av Airbnb insåg dock att ett av de största problemen var kvaliteten på bilderna av de boenden som erbjöds. Istället för att bara förbättra sina marknadsföringsmetoder eller tekniska lösningar, beslutade sig grundarna för att resa till New York och hjälpa sina värdar att ta professionella bilder av sina boenden. Denna enkla, men effektiva, åtgärd ledde till att företagets intäkter fördubblades på bara en vecka. Denna historia visar hur att förstå kundens behov, och faktiskt engagera sig i deras upplevelse, kan ha en djupgående inverkan på ett företags framtid.

Design thinking är inte bara för startups. Inom ingenjörsutbildningar har det fått fotfäste, särskilt i Australien, där man sedan 2020 har krävt att alla ingenjörsstudenter ska genomföra en kurs i design thinking som en del av sin utbildning. Tidigare har ingenjörsutbildningar varit fokuserade på tekniska färdigheter och teoretiska koncept, där svaren ofta är exakta och problemlösning sker genom formelbaserade metoder. Detta kan göra utbildningen tråkig och förutsägbar. Men när design thinking infördes, förändrades perspektivet. Det handlar inte bara om att förstå ett tekniskt problem – det handlar om att förstå människorna som påverkas av tekniska lösningar. Det handlar om att omforma idéer genom samarbete och prototyper, och att genomföra en iterativ process för att nå de bästa möjliga lösningarna.

Studenter som lär sig design thinking möter ofta utmaningar i början. De har förväntningar på att de snabbt ska kunna lösa problem, men när de möter komplexiteten och den "wicked problem"-natur som många ingenjörsproblem har, inser de snabbt att det inte handlar om enkla svar. Istället lär de sig att hantera osäkerhet, att vara flexibla och att hitta lösningar genom att prova och misslyckas. Genom dessa erfarenheter utvecklar de en viktig förståelse för den verkliga världen, där ingenjörslösningar sällan är svarta eller vita – utan snarare gråzoner som kräver förståelse för både de tekniska och mänskliga aspekterna.

Pedagogisk teori stöder de principer som design thinking bygger på. Samarbete och iteration är två centrala komponenter i design thinking och är även relevanta inom kognitiv psykologi och pedagogik. Vy-gotskys sociala lärandeteorier från 1970-talet, som understryker vikten av samarbete för lärande, och teorier om växande mindset och självreflektion som stärker elevers resiliens och prestationer, kan alla kopplas till den iterativa processen i design thinking. För att bygga vidare på dessa teorier och tillämpa dem i praktiken, är det viktigt att förstå att samarbete och iteration inte bara handlar om att arbeta i grupp eller prova flera lösningar – det handlar också om att kontinuerligt reflektera över och ompröva sina antaganden och strategier.

Vidare, en aspekt som ofta förbises när man talar om design thinking, är vikten av att skapa en kultur som främjar experimenterande och lärande från misslyckanden. För att verkligen lyckas med design thinking, måste både studenter och yrkesverksamma vara villiga att ta risker och vara bekväma med att misslyckas för att sedan anpassa sig och hitta bättre lösningar. Denna mindset är avgörande för att inte bara lösa tekniska problem utan för att skapa lösningar som är användarcentrerade och långsiktigt hållbara.

En annan viktig aspekt är att inte bara se design thinking som ett verktyg för problemlösning, utan som en metod för att förbättra hela den ingenjörsdrivna innovationsprocessen. Genom att förstå och implementera design thinking kan ingenjörer inte bara utveckla bättre tekniska lösningar, utan också bidra till att skapa produkter och system som bättre tillgodoser användarnas behov och förbättrar deras liv. På så sätt handlar design thinking inte bara om att förstå vad användarna vill ha – utan om att skapa en lösning som verkligen gör skillnad i deras liv.

Hur kan metaversum och virtuell verklighet förändra utbildning och träning inom olika områden?

Metaversum och virtuell verklighet (VR) har blivit banbrytande verktyg i utbildnings- och träningssammanhang, där deras påverkan sträcker sig över en rad olika fält – från militär träning till kirurgisk utbildning och universitetsutbildning. Den senaste utvecklingen har visat på en betydande ökning av deras användbarhet i lärande och simulerad träning, där deras förmåga att skapa realistiska, immersiva miljöer skapar nya sätt att tillgodogöra sig och förstärka lärandeupplevelser.

Inom det militära området används virtuella miljöer för att simulera stridssituationer, vilket möjliggör säker och kostnadseffektiv träning utan de risker som är förknippade med fysiska övningar. Enligt forskning som presenterades på International Conference on Computational Performance Evaluation 2021 har virtuella verkligheter potentialen att förbättra förmågan att reagera på hot i realtid genom att exponera soldater för simuleringar av olika scenarier, där de får öva beslutstagande under press. Därtill har studier visat att VR-träning även kan hjälpa till att behandla posttraumatisk stress, genom att användare får möjlighet att bearbeta traumatiska upplevelser i en kontrollerad och säker miljö.

Metaversum, som kan definieras som ett digitalt universum där användare kan interagera med både verkliga och virtuella objekt i en sammanlänkad värld, har också börjat integreras i utbildning för att förändra traditionella lärandemodeller. Till exempel, genom att använda VR för att simulera vetenskapliga experiment eller ge studenter möjlighet att delta i kollaborativa inlärningsupplevelser i en virtuell miljö, kan man ge en mer engagerande och dynamisk utbildning än genom traditionella metoder. Detta gäller inte bara på högskolenivå, utan även i grundskola och gymnasium, där forskning har visat på en signifikant förbättring av studenternas engagemang och motivation när VR används för att undervisa i ämnen som geografi eller biologi.

En annan aspekt som ofta underskattas är potentialen för metaversum och VR att skapa "digitala tvillingar", som gör det möjligt att skapa virtuella versioner av verkliga objekt eller system, vilket öppnar upp för ytterligare möjligheter inom teknisk utbildning och industri. Genom att använda VR-simuleringar för att utbilda arbetare inom komplexa områden, som till exempel underhåll av flygplan eller styrning av industrirobotar, kan man reducera utbildningstiden och öka säkerheten genom att minimera de faktiska riskerna. Detta har visat sig vara särskilt effektivt i industrier som kräver hög precision och där mänskliga misstag kan få allvarliga konsekvenser.

I medicinsk utbildning har VR:s användning varit särskilt framträdande. Forskning har visat att kirurgiska studenter och yrkesverksamma kan förbättra sina färdigheter genom att öva i virtuella miljöer, vilket gör att de kan förbereda sig för verkliga ingrepp utan att riskera patientens säkerhet. Genom att återskapa realistiska operationer eller använda sig av simulerade patientinteraktioner, kan studenter i ett tidigt skede få erfarenhet och därmed känna sig mer förberedda när de väl står inför verkliga situationer. Det finns också exempel på VR-simuleringar som används för att lära ut avancerad biomedicinsk ingenjörskonst, vilket gör det möjligt för studenter att interagera med komplexa medicinska teknologier på ett sätt som tidigare var otillgängligt.

En annan viktig användning av VR och metaversum är den kollaborativa inlärningen. I denna miljö får användare möjlighet att arbeta tillsammans i virtuella klasserum eller laboratorium, vilket ger en dynamisk och interaktiv upplevelse. Det gör det möjligt för studenter att delta i gruppdiskussioner och problemösning i en digital värld som efterliknar fysiska lärandemiljöer, vilket främjar samarbetet och stärker de lärande processerna. VR-teknologier ger dessutom elever möjligheten att simulera praktiska arbetsuppgifter som kan vara svåra eller omöjliga att genomföra i verkliga livet, vilket gör att de kan testa olika scenarier utan begränsningar.

Det är också värt att notera att den ökade användningen av metaversum och VR kan ha en långsiktig påverkan på utbildningens demokratisering. Genom att tillhandahålla tillgång till avancerade lärresurser och utbildningsmaterial till studenter världen över, särskilt i avlägsna eller resursfattiga områden, kan dessa teknologier skapa nya möjligheter för dem som annars skulle ha haft begränsad tillgång till högkvalitativ utbildning.

För att helt förstå den potentiella effekten av dessa teknologier är det viktigt att också beakta de utmaningar och risker som de medför. En av de största utmaningarna är den teknologiska tillgången och kostnaden för att implementera avancerade VR-system i utbildningsinstitutioner eller företag. Det krävs en massiv investering i både hårdvara och programvara för att skapa realistiska och effektiva lärandemiljöer. Vidare kan överdriven användning av VR och metaversum också leda till ett ökat beroende av digitala enheter och potentiellt minskad social interaktion i den fysiska världen, vilket kan ha negativa effekter på elevernas mentala och sociala hälsa.

Hur hårdvarutrojans kan infiltrera och manipulera tillverkningsprocesser

I en värld där elektroniska enheter är allt mer komplexa och sammankopplade, har det blivit allt vanligare att se manipulationer och intrång på olika nivåer av tillverkningskedjan. En av de mest oroande hoten är införandet av "hårdvarutrojans", små men kraftfulla modifieringar i kretsar och komponenter som kan förändra en enhets funktionalitet utan att det syns för den slutgiltiga användaren. Dessa trojanska angrepp kan börja redan i designfasen och fortsätta under hela tillverkningsprocessen, vilket gör dem både svåra att upptäcka och potentiellt förödande för säkerheten.

En tryckt kretskort (PCB) är inte bara en samling av fysiska komponenter, utan snarare resultatet av en noggrant samordnad design- och tillverkningsprocess. Allt från val av komponenter till hur dessa komponenter placeras på kretskortet måste noggrant övervägas för att säkerställa att produkten fungerar som tänkt. Under denna process används specialiserad programvara som Altium eller KiCAD för att skapa scheman och layout för de elektriska kretsarna. Detta kan också innefatta simuleringar av kretsarnas beteende, där designers säkerställer att de valda komponenterna fungerar som de ska under de specifika förhållanden som produkten förväntas utsättas för.

Tillverkningen av kretskortet sker i flera steg, där varje lager av material är noggrant applicerat och ätet bort för att skapa de önskade elektriska ledningarna. Men denna process öppnar också dörren för möjliga sabotörer. En aktör med illvilliga avsikter kan utnyttja denna komplexitet för att införa skadlig kod, eller en hårdvarutrojan, i den elektroniska enheten.

En hårdvarutrojan kan vara så liten som en enkel ändring i ett logiskt grind i ett integrerat kretskort, vilket gör att komponenten fungerar på ett sätt som inte är förväntat eller skapar bakdörrar som kan användas för att infiltrera enheten vid ett senare tillfälle. Detta kan ske redan under designfasen när en ingenjör med onda avsikter inför en extra "Trojan"-ingång som styr om en viss funktion ska aktiveras eller inte. Det kan handla om något så enkelt som att ändra ett logiskt “eller”-villkor till ett “och”-villkor, vilket hindrar en viss funktion från att aktiveras när den borde. I andra fall kan den illvilliga aktören implementera en “XOR”-logik, vilket inte bara förhindrar en funktion från att aktiveras, utan också kan skapa spurious signaler som förvirrar användaren eller systemet.

Dessa manipulationer kan vara svåra att upptäcka, särskilt eftersom de inte nödvändigtvis leder till uppenbara fel i systemet. Istället kan de vara mycket subtila och påverka funktioner på sätt som endast kommer att bli synliga under specifika omständigheter. Detta innebär att även om en produkt genomgår rigorösa tester, så kan en hardware Trojan undgå upptäckt om den inte aktiveras under de specifika testförhållandena.

En annan potentiell vektor för hårdvarutrojans är själva tillverkningsfasen, där felaktiga eller modifierade komponenter kan introduceras. Det kan handla om att en integrerad krets (IC) byggs om på en foundry för att innehålla en liten, men kraftfull, modifiering som möjliggör fjärrstyrning eller manipulering av enhetens funktionalitet efter att den har distribuerats till slutkunden. Denna typ av manipulation kan ofta genomföras av någon som har insyn i tillverkningsprocessen och har tillgång till de verktyg och programvara som används för att skapa och bearbeta kretsarna.

För att minimera risken för sådana angrepp är det viktigt att både tillverkare och designingenjörer tillämpar strikta säkerhetsåtgärder under hela utvecklings- och tillverkningsprocessen. Förutom att använda robusta och pålitliga verktyg för design och simulering, bör säkerhetsprotokoll införas på varje nivå, från inköp av komponenter till tester av den färdiga produkten. Att implementera flerlagers säkerhet i form av redundanta verifierings- och valideringsmetoder är avgörande för att minska risken för intrång. Det inkluderar exempelvis både fysiska och programvarubaserade tester, där varje komponent och krets kontrolleras för att säkerställa att de fungerar som förväntat under verkliga förhållanden.

Det är också viktigt att förstå att dessa angrepp inte alltid behöver vara resultatet av illvilliga handlingar från enskilda aktörer. Ibland kan det handla om strukturella svagheter i en globaliserad försörjningskedja, där komponenter och kretsar tillverkas i olika delar av världen och levereras till slutproducenter utan ordentlig inspektion. En sådan mångfacetterad och decentraliserad tillverkningsprocess ger många möjligheter för skadliga aktörer att infiltrera kedjan på olika nivåer.

En annan viktig aspekt är den teknologiska utveckling som har skett inom området för fysiska säkerhetstester. Det finns numera avancerade tekniker som tillåter testning av komponenter på mikroskopisk nivå, vilket gör det möjligt att upptäcka även de minsta förändringarna på chipets interna struktur. Dessa tekniker, som till exempel optisk mikroskopi och röntgen, gör det möjligt att granska varje enskild komponent och se om något har förändrats under tillverkningsprocessen.

En ökad medvetenhet om dessa risker är nödvändig för att säkerställa en hög nivå av säkerhet och integritet i moderna elektroniska enheter. I takt med att de elektroniska systemen blir mer sofistikerade och komplexa, kommer även säkerhetsriskerna att utvecklas och kräva mer avancerade metoder för att säkerställa att de inte blir sårbara för skadliga manipulationer. Utvecklare, tillverkare och säkerhetsproffs måste samarbeta för att kontinuerligt förbättra metoderna för att upptäcka och motverka hårdvarutrojans och andra typer av attacker.

Hur man skapar smakrika oljor: En guide för kreativa användningar i matlagning
Hur säkerställer vi att vår kod hanterar fel och osäkra versioner korrekt?
Hur man skapar en perfekt chokladkaka och figgbullar med en kreativ twist